热敏电阻层、电池用电极、电池和热敏电阻的制作方法

本发明涉及一种热敏电阻层、电池用电极、电池和热敏电阻。

背景技术：

1、当电设备、电池等发生了某种故障时，有时电流持续流通而产生异常发热。已知有ptc热敏电阻等，其在产生这样的异常发热时高电阻化而使流通的电流变小(例如，参照专利文献1)。作为ptc热敏电阻，使用在树脂层中混合有导电性填料的导电性树脂层的聚合物类ptc热敏电阻等是已知的。不仅是热敏电阻，还有应用于电池的电极、面状发热体、热传感器等的例子。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1:日本特开2001-028301号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、ptc热敏电阻的电阻急剧上升的温度(通断温度)几乎取决于所使用的结晶性聚合物的熔点。因此，通断温度的设计自由度小。另外，不能将通断温度设定为比结晶性聚合物的熔点低的温度。

3、本发明是鉴于这样的情况而完成的，提供一种能够以高自由度设计/变更发生高电阻化的温度、且具有优异的热敏电阻特性的热敏电阻层。

4、用于解决问题的方案

5、本发明提供一种以配置于电流通路的方式设置的热敏电阻层。所述热敏电阻层包含热敏颗粒、覆盖所述热敏颗粒的表面的多个导电性颗粒、以及粘接多个导电性颗粒的粘结剂，多个导电性颗粒形成导电网络，所述热敏颗粒是至少其表面层为热塑性树脂的颗粒，所述热塑性树脂是与所述粘结剂相比在更低的温度下软化的树脂，所述热敏电阻层以通过所述热塑性树脂发生软化变形而高电阻化的方式设置。

6、发明的效果

7、本发明的热敏电阻层包含覆盖热敏颗粒的表面的多个导电性颗粒，多个导电性颗粒形成导电网络。通过该导电网络，热敏电阻层可以具有优异的导电性，且可以成为电流通路。

8、所述热敏颗粒的表面层或整体为热塑性树脂。因此，热敏电阻层的温度高于热塑性树脂的软化点时，热敏颗粒的表面层或整体的热塑性树脂软化/变形，热塑性树脂进入热敏电阻层的间隙(例如，相邻的导电性颗粒之间)，热敏颗粒的一部分凹陷。其结果，热敏颗粒的表面上的由多个导电性颗粒形成的导电网络发生变化或损坏，引起热敏电阻层的高电阻化。或者，热敏颗粒的表面层或整体软化变形时，热敏电阻层和与热敏电阻层连接的电流通路之间的界面处的接触点减少(例如，热敏电阻层的导电性颗粒与导电层的界面处产生剥离。另外，例如，软化后的热敏性树脂侵入热敏电阻层的导电性颗粒与导电层的界面)。因此，该界面处的电阻变大，热敏电阻层发生高电阻化。

9、由此可见，通过热敏电阻层发生高电阻化，能够减小流通电流通路的电流，且能够抑制异常发热。因此，可以将本发明的热敏电阻层用作过热保护结构。另外，热敏电阻层在热敏颗粒的表面层或整体的热塑性树脂软化变形的温度下发生高电阻化，因此通过感知本发明的热敏电阻层的高电阻化，能够检测到热敏电阻层达到了该温度。因此，本发明的热敏电阻层可以用作热传感器。

10、另外，通过变更热敏电阻层中所含的热塑性树脂的种类、分子量，能够变更热塑性树脂软化的温度，因此能够以高自由度设计/变更热敏电阻层发生高电阻化的温度。另外，热塑性树脂软化的温度比热塑性树脂的熔点低，因此能够将热敏电阻层发生高电阻化的温度设为比较低的温度。

11、所述热塑性树脂是与粘结剂相比在更低的温度下软化的树脂，因此能够抑制在比热塑性树脂软化/变形的温度低的温度下粘结剂软化而由导电性颗粒形成的导电网络发生变化。因此，热敏电阻层能够在低于热塑性树脂的软化点的温度下具有优异的导电特性，且能够抑制在热敏电阻层中产生功率损耗。另外，当热敏电阻层的温度高于热塑性树脂的软化点时，如上所述，热敏电阻层的电阻值急剧升高。由此可见，本发明的热敏电阻层具有优异的热敏电阻特性。

技术特征：

1.一种热敏电阻层，其特征在于，其是以配置于电流通路的方式设置的，

2.根据权利要求1所述的热敏电阻层，其中，多个导电性颗粒形成覆盖所述热敏颗粒的表面的表面涂层，

3.根据权利要求1或2所述的热敏电阻层，其中，所述热敏颗粒为用所述热塑性树脂涂覆膨胀剂而成的颗粒、热膨胀性微胶囊或热塑性树脂颗粒。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的热敏电阻层，其中，多个导电性颗粒的平均粒径为20nm以上且100μm以下，

5.一种电池用电极，其具备权利要求1～4中任一项所述的热敏电阻层、集电片、以及设置于所述集电片上的电极活性物质层，

6.一种电池，其具备权利要求5所述的电池用电极、电解质、以及容纳所述电池用电极和所述电解质的容器。

7.一种热敏电阻，其具备权利要求1～4中任一项所述的热敏电阻层、第1导电层、以及第2导电层，

技术总结
本发明的热敏电阻层为以配置于电流通路的方式设置的热敏电阻层，其特征在于，所述热敏电阻层包含热敏颗粒、覆盖所述热敏颗粒的表面的多个导电性颗粒、以及粘接多个导电性颗粒的粘结剂，多个导电性颗粒形成导电网络，所述热敏颗粒是至少其表面层为热塑性树脂的颗粒，所述热塑性树脂是与所述粘结剂相比在更低的温度下软化的树脂，所述热敏电阻层以通过所述热塑性树脂发生软化变形而高电阻化的方式设置。

技术研发人员：辻宣浩,村田学,川上尚,今井康人,小岛嘉朗,福永孝夫
受保护的技术使用者：艾利电力能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15